Obtenção das enzimas ligninolíticas, a partir da biomassa de resíduos agroindustriais, para a produção de derivados de lignina e formulações de coloração capilar

• Processo: 14/22352-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2014
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2015
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Bioquímica de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Rosa Maria Teixeira Tage Biaggio
• Beneficiário: Lucas Prudente da Paiva
• Vinculado ao auxílio: 13/50843-4 - Obtenção das enzimas lignolíticas, a partir da biomassa de resíduos agroindustriais, para a produção de derivados de lignina e formulações de coloração capilar, AP.PIPE
• Assunto(s): Biotecnologia Resíduos agroindustriais Biomassa Bagaço de cana-de-açúcar Taninos Lignina Lacase Tinturas para cabelo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: coloração permanente | enzimas ligninolíticas | Lacases | Lignina | lignólise | taninos | Biotecnologia

Resumo

A biotecnologia promove impactos em diversos setores industriais, e neste segmento a produção de enzimas é uma área em expansão que movimenta bilhões de dólares. Entre as enzimas indústrias, as ligninolíticas apresentam um vasto campo de aplicação e são produzidas por diferentes organismos, principalmente por fungos do grupo dos basidiomicetos (vulgarmente conhecido como cogumelos). O principal interesse biotecnológico na utilização destas enzimas, principalmente de lacases, é o alto potencial redox e a ampla especificidade de substrato. A proposta visa à utilização de resíduos agroindústrias, principalmente a biomassa do bagaço da cana de açúcar, para o isolamento de micro-organimos produtores de enzimas ligninolíticas, e a utilização destes resíduos como fonte de carbono e nutrientes na produção enzimática, através do planejamento experimental e otimização do processo com relação ao rendimento e custo. As enzimas ligninolíticas podem tanto promover a quebra da lignina conhecida como lignólise, como catalisar a polimerização de compostos fenólicos. Baseando-se nesta premissa, uma vez obtida a enzima, esta seria utilizada para a produção de dois novos produtos: a produção de derivados da lignina e de um agente cosmético para a coloração capilar. a) Derivados da lignina - A lignina está presente na composição da parede celular secundária do bagaço da cana de açúcar, na ordem de 10-25%. Na produção de etanol de 2ª geração, que parte do bagaço de cana, a lignina é um subproduto ainda sem utilização definida, sendo um resíduo do processo. A produção de compostos fenólicos a partir da quebra da lignina (lignólise) pelas enzimas estaria propiciando uma utilização comercial para este resíduo, agregando valor a toda a cadeia produtiva. Os produtos fenólicos oriundos da lignólise podem apresentar atividade biológica de interesse para a indústria farmacêutica e cosmética, além de serem uma fonte de baixo custo para taninos, que fazem parte da estrutura da lignina, como o ácido gálico, o ácido elágico, etc. b) Agente cosmético para coloração capilar - No mercado existem a coloração temporária, a coloração semi-permanente, e a coloração permanente. A coloração permanente, no entanto, é a única que não sai do cabelo durante a lavagem, mas utiliza uma solução de corante e um agente oxidante, sendo o mais utilizado o Peróxido de Hidrogênio, em pH alcalino, processo no qual danifica os cabelos. A oxidação seguida da polimerização ocorre dentro do fio capilar, impedindo a saída do "corante polimerizado" durante a lavagem. Partindo desta premissa, os corantes sintéticos fenólicos podem ser polimerizados pela lacase, promovendo a coloração e a cobertura dos fios brancos. A polimerização enzimática pela lacase para a coloração permanente proporcionaria um processo mais suave e seguro, não danificando os cabelos. Além desta vantagem, não existe no mercado um processo de coloração com este mecanismo, sendo uma tecnologia emergente com alto potencial competitivo. (AU)